package com.yfyszk.kingbird.common.utils;

import java.util.Random;

/**
 *  雪花算法
 *  每秒百万并发不带重复的可以做数据库id和订单号操作
 *  wgc
 *（1）高性能高可用：生成时不依赖于数据库，完全在内存中生成。

 （2）容量大：每秒中能生成数百万的自增ID。

 （3）ID自增：存入数据库中，索引效率高。
 * SnowFlake的结构如下(每部分用-分开):<br>
 * 0 - 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 - 00000 - 00000 - 000000000000 <br>
 * 1位标识，由于long基本类型在Java中是带符号的，最高位是符号位，正数是0，负数是1，所以id一般是正数，最高位是0<br>
 * 41位时间截(毫秒级)，注意，41位时间截不是存储当前时间的时间截，而是存储时间截的差值（当前时间截 - 开始时间截)
 * 得到的值），这里的的开始时间截，一般是我们的id生成器开始使用的时间，由我们程序来指定的（如下下面程序IdWorker类的startTime属性）。41位的时间截，可以使用69年，年T = (1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69<br>
 * 10位的数据机器位，可以部署在1024个节点，包括5位datacenterId和5位workerId<br>
 * 12位序列，毫秒内的计数，12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒(同一机器，同一时间截)产生4096个ID序号<br>
 * 加起来刚好64位，为一个Long型。<br>
 * SnowFlake的优点是，整体上按照时间自增排序，并且整个分布式系统内不会产生ID碰撞(由数据中心ID和机器ID作区分)，并且效率较高，经测试，SnowFlake每秒能够产生26万ID左右。
 */
public final class IdWorkerUtils {


	private static final Random RANDOM = new Random();
	/**
	 * 每一部分占用的位数
	 */
	private static final long WORKER_ID_BITS = 5L;

	private static final long DATACENTERIDBITS = 5L;
	/**
	 * 每一部分的最大值 这个是二进制运算，就是5 bit最多只能有31个数字，也就是说机器id最多只能是32以内
	 */
	private static final long MAX_WORKER_ID = ~(-1L << WORKER_ID_BITS);
	//就是5 bit最多只能有31个数字，机房id最多只能是32以内
	private static final long MAX_DATACENTER_ID = ~(-1L << DATACENTERIDBITS);

	//每毫秒内产生的id数 2 的 12次方
	private static final long SEQUENCE_BITS = 12L;
	/**
	 * 每一部分向左的位移
	 */
	private static final long WORKER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS;

	private static final long DATACENTER_ID_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS;

	private static final long TIMESTAMP_LEFT_SHIFT = SEQUENCE_BITS + WORKER_ID_BITS + DATACENTERIDBITS;

	private static final long SEQUENCE_MASK = ~(-1L << SEQUENCE_BITS);

	private static final IdWorkerUtils ID_WORKER_UTILS = new IdWorkerUtils();
	//机器ID  2进制5位  32位减掉1位 31个
	private long workerId;

	private long datacenterId; // 数据中心ID  机房ID 2进制5位  32位减掉1位 31个

	private long idepoch;// 机器ID

	private long sequence = '0';// 序列号 代表一毫秒内生成的多个id的最新序号  12位 4096 -1 = 4095 个

	private long lastTimestamp = -1L; // 上一次时间戳

	private IdWorkerUtils() {
		this(RANDOM.nextInt((int) MAX_WORKER_ID), RANDOM.nextInt((int) MAX_DATACENTER_ID), 1288834974657L);
	}

	private IdWorkerUtils(final long workerId, final long datacenterId, final long idepoch) {
		if (workerId > MAX_WORKER_ID || workerId < 0) {
			throw new IllegalArgumentException(String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", MAX_WORKER_ID));
		}
		if (datacenterId > MAX_DATACENTER_ID || datacenterId < 0) {
			throw new IllegalArgumentException(String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", MAX_DATACENTER_ID));
		}
		this.workerId = workerId;
		this.datacenterId = datacenterId;
		this.idepoch = idepoch;
	}

	/**
	 * Gets instance.
	 *
	 * @return the instance
	 */
	public static IdWorkerUtils getInstance() {
		return ID_WORKER_UTILS;
	}

	public synchronized long nextId() {
		long timestamp = timeGen();
		if (timestamp < lastTimestamp) {
			throw new RuntimeException(String.format("Clock moved backwards.  Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
		}
		if (lastTimestamp == timestamp) {
			sequence = (sequence + 1) & SEQUENCE_MASK;
			if (sequence == 0) {
				timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
			}
		} else {
			sequence = 0L;
		}

		lastTimestamp = timestamp;

		return ((timestamp - idepoch) << TIMESTAMP_LEFT_SHIFT)// 时间戳部分
				| (datacenterId << DATACENTER_ID_SHIFT) // 数据中心部分
				| (workerId << WORKER_ID_SHIFT) | sequence;// 机器标识部分  序列号部分
	}

	private long tilNextMillis(final long lastTimestamp) {
		long timestamp = timeGen();
		while (timestamp <= lastTimestamp) {
			timestamp = timeGen();
		}
		return timestamp;
	}

	private long timeGen() {
		return System.currentTimeMillis();
	}

	/**
	 * Build part number string.
	 *
	 * @return the string
	 */
	public String buildPartNumber() {
		return String.valueOf(ID_WORKER_UTILS.nextId());
	}

	/**
	 * Create uuid string.
	 *
	 * @return the string
	 */
	public String createUUID() {
		return String.valueOf(ID_WORKER_UTILS.nextId());
	}

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(1&4596);

		System.out.println(IdWorkerUtils.getInstance().nextId());
	}
}
